（2019新教材）人教版高中生物必修2 遗传与进化-课本练习答案（全册6份）.rar

第 1 页 / 共 5 页第 1 章 遗传因子的发现第 1 节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）问题探讨1.粉色按照融合遗传的观点，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，子代表现出介于双亲之间的性状，即红色和白色的混合色一粉色。2.不同意。因为自然界的遗传现象并不是融合遗传的结果。例如，红花豌豆与白花豌豆杂交后，其后代仍出现红花或白花；再例如，人的性别遗传说明控制男女性别的遗传物质没有发生混合。探究与实践1.与每个小组的实验结果相比，全班总的实验结果更接近预测的结果，即彩球组合类型数量比DD ：Dd : dd=1：2：1，彩球代表的显性与隐性类型的数量比为3: 1。因为实验统计的样本数量越大，越接近统计规律。如果孟德尔当时只对 F2中 10 株豌豆的性状进行统计，那么他很难止确地解释性状分离现象。因为实验统计的样本数量足够大，是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。只对10 株豌豆的性状进行统计，会出现较大的误差。2.合理，因为甲、乙小桶内的彩球分别代表孟德尔杂交实验中的雌、雄配子，从两个桶内分别随机抓取一个彩球进行组合，实际上是模拟雌雄配子的随机结合，统计的样本数量也足够大，出现了3：1 的结果。但孟德尔提出的假说是否正确还需要实验来验证。思维训练将获得的紫花植株连续自交几代，即将每次自交后代的紫花植株选育后再进行自交，直至自交后代中不再出现白花植株为止。练习与应用一一、概概念念检检测测1.(1)(2)2.A3.( 1 )白色 黑色 (2)性状分离 白毛羊为杂合子，杂合子自交时会出现性状分离。即雌雄白毛羊均可形成含有黑毛遗传因子的配子，雌雄配子随机结合，会产生黑毛羊。二二、拓拓展展应应用用第 2 页 / 共 5 页1.(1)在 F1水稻细胞中含有一个控制支链淀粉合成的遗传因子和一个控制直链淀粉合成的遗传因子。在F1形成配子时，两个遗传因子分离，分别进入不同的配子中，含支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉，遇碘变橙红色；含直链淀粉遗传因子的配子合成直链淀粉，遇碘变蓝黑色，其比例为1 : 1。(2)分离定律。即在 F1形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中。(3) 2。2.(1)将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种，这样可在一个季节里产生多匹杂交后代。(2)杂交后代可能有两种结果：一是杂交后代全部为栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子；二是杂交后代中既有白色马，又有栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马为杂合子。3.选择适宜的实验材料是确保实验成功的条件之一。孟德尔在遗传杂交实验中，曾使用多种植物如豌豆、玉米、山柳菊做杂交实验，其中豌豆的杂交实验最为成功，因此，他发现了遗传规律。这是因为豌豆具有适于研究杂交实验的特点。例如，豌豆严格自花传粉，在自然状态下是纯种，这样确保F1通过杂交实验可以获得更正的杂种；豌豆花大，易于做人工杂交实验； 豌豆具有稳定的易于区分的性状，便于观察和统计实验结果。4. 凯库勒提出苯分子的环状结构、原子核中含有中子和质了的发现过程等，都是通过假说一演绎法得出结论的。 19 世纪以前科学家对遗传 学的研究，多采用从实验结果出发提出某种理论或学说。而假说一演绎法，是从客观现象或实验结果出发，提出问题、作出假设，然后设计实验验证假说的研究方法，这种方法的运用促进了生物科学的研究，使遗传学由描述性研究进入理性推导和实验验证的研究阶段。第 2 节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）问题探讨1.不影响。决定子叶颜色的遗传因子和决定种子形状的遗传因子具有一定的独立性,二者的分离和组合是互不干扰的、因此它们之间不会相互影响。2.不一定。在生活中，也可以看到黄色皱缩的豌豆.及绿色饱满的豌豆。旁栏思考题1.从数学的角度分析，（ 3：1 ）2的展开式为 9：3：3：1，即 9：3：3：1 的比例可以表示为两 个3：1 的乘积。对于两对相对性状的遗传结果，如果对每一对相对性状单独进行分析，如分別只考虑圆和皱、黄和绿一对相对性状的遗传时，其性状的数址比是圆粒：皱粒=（315+108） ：（101+32）=3 ：1；黄色：绿色 = （ 315+101 ） : （ 108+32 ）=3 : 1，即每一对相对性状的遗传都遵循分离第 3 页 / 共 5 页定律，这无疑说明两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的乘积，即9 ：3 ：3 ：1 来自于 （3：1 ）2。2.黄色皱粒（遗传因子组成为 YYrr）和绿色圆粒（遗传因子组成为 yyRR ）杂交，可获得遗传因子组成为 YyRr 的黄色圆粒豌豆。3.用中文或英文的词或句子来代表遗传因子，表述黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交实验的分析图解会非常烦琐，而用字母作为符号分析遗传图解就简便多了，用字母作为符号呈现思维过程、也利于不同语言、不同地区的人交流。4.归纳法是从 一类事物的一个个具体事实中总结出这类事物共性的逻辑思维方法。孟德尔在进行豌豆杂交实验时，研究了 7 对相对性状各口的遗传结果，发现了 F2中显性性状个体与隐性性状个体的数量比约为 3 ：1,由此总结出遗传因子的传递规律，这个过程中就运用了归纳法。思考与讨论1. 豌豆适合作杂交实验材料的优点有：（ 1 ）具有稳定的易于区分的相对性状，如高茎和矮茎，高茎高度为 1.52.0m，矮茎高度仅为 0.3m 左右，易于观察和区分；（ 2）豌豆严格自花传粉，在自然状态下可以获得纯种，纯种杂交可获得杂合子；（3）豌豆花比较大，易于做人工杂交实验。孟徳尔正是因为选用了豌豆做杂交实验，才能有效地从单一性状到多对性状研究生物遗传的基本规律，才能对遗传实验结果进行量化统计 。若孟德尔一味地用山柳菊做实验，就很可能揭示不了生物遗传的规律，所以科学地选择实验材料是科学研究取得成功的重要保障之一。2.如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他很难对分离现象作出解释。因为通过数学统计，孟德尔发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的数学比例，这引发他揭示其实质的兴 趣；同吋这也使孟德尔意识到数学概率也适用于生物遗传的研究，从而将数学方法引入对遗传实验结果的处理和分析中。3.一种正确的假说，仅能解释已有的实验结果是不够的，还应该能够预测另外一些实验的结果，并通过实验来验证。如果实验结果 与预测相符，就可以认为假说是正确的；反之，则认为假说是错误的。孟德尔基于他对豌豆杂交实验作出的假说，设计测交实验，其实验结果与预测相符，由此证明自己提出的假说是正确的。4.有关系，数学包含许多符号，数学符号也被普遍应用于概括、表述和研究数学的过程中。孟德尔创造性地应用符号体系，并用于表达抽象的科学概念，和应用数学符号研究数学有异曲同工之妙，这与他曾在大学进修过数学有关。第 4 页 / 共 5 页数学符号能简洁、准确地反映数学概念的本质。孟德尔用这种方法，也更加简洁、准确地反映抽象的遗传过程，使他的逻辑推理更加顺畅。5.(1 )扎实的知识基础和对科学的热爱。孟德尔在维也纳大学进修时，通过对自然科学的学习，使他具有生物类型是可变的、可以通过杂交产生新的生物类型等进化思想。同时孟徳尔还学习数学，使他受到“数学方法可以应用于各门自然科学之中 ”的思想影响，产生应用数学方法解决遗传学问题的想法，使孟德尔成为第一个认识到概率原理能用于预测遗传杂交实验结果的科 学家。(2)严谨的科学态度。孟德尔对杂交实验的研究是从观察遗传现象出发，提出问题，作出假设，然后设计实验验证假设的研究方法。这在当时是一种新的研究思路，光是豌豆的杂交实验, 他就没有局 限于对实验结果的简单描述和归纳。(3)创造性地应用科学符号体系。科学符号体系能够更简洁、准确地反映抽象的遗传过程。(4)勤于实践 孟德尔在豌豆杂交实验中，连续进行了8 年的研究，并且对毎次实验的结果进行统计分析，从中发现了前人没有发现的问题和规律。(5)敢于向传统挑战 “孟德尔通过实验研究，提出了 “颗粒遗传”的思想，这是对传统遗传观念的挑战。练习与应用一一、概概念念检检测测1. （1）（2）2. C 3. A二二、拓拓展展应应用用1.3/162.因为控制非甜玉米性状的是显性基因，控制甜玉米性状的是隐性基因。当甜玉米接受非甜玉米的花粉时，后代为杂合子 (既含有显性基因，也含有隐性基因 )，表现为显性性状，故在甜玉米植株上结出非甜玉米的籽粒；当非甜玉米接受甜玉米的花粉时，后代为杂合子，表现为显性性状，即非甜玉米的性状，故在非甜玉米植株上结出的仍是非甜玉米的籽粒。3.单、双眼皮的形成与人眼睑中一条提上睑肌纤维的发育有关。用A 和 a 分别表示控制双眼皮的显性基因和控制单眼皮的隐性基因。如果父母是基因型为Aa 的杂合子，其表型虽然为双眼皮，但子女可能会表现为单眼 皮(基因型为 aa)。第 5 页 / 共 5 页生物的性状主要决定于基因型，但也会受到环境因素、个体发育中的其他条件等影响。基因型为AA 或 Aa 的人，如果因提上睑肌纤维发育不完全，则可能表现为单眼皮；这样的男性和女性婚配所住的子女，如果遗传了来自父母的双眼皮显性基因A，由于提上睑肌纤维发育完全，则表现为双眼皮。在现实生活中，还能见到有人一只眼是单眼皮、另一只眼是双眼皮的现象，这是由两貝眼睛的提上脸肌纤维发育程度不同导致的。由此可见，遗传规律虽然通常由基因决定，但也受到环境等多种因素的影响，因而表现得十分复杂。复习与提高一、选择题1. A2. B3. A4. B5. C 二、非选择题 1. （1） 紫茎 缺刻叶（2）AABb、 aaBb、 AaBb（3）紫茎缺刻叶：紫茎马铃薯叶 =3 : 12. （1）高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；控制这两对相对性状的基因独立遗传。此时学生还未学习减数分裂，答岀两对基因独立遗传即可；在学习第2 章后，答案可以进-步细化为：控制这两对相对性状的基因位于非同源染色休上。（2） 将纯合抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交，得到F1，让 F1与感病矮秆植株杂交。（3 ）有抗病矮杆品种。但其中有杂合子，需对F2中的抗病矮杆植株进行如下操作以获得纯合子。【提提示示】将获得的抗病矮秆植株连续自交几代，即将每次自交后代的抗病矮秆植株选育后再进行自交，直至自交后代中不再出现感病矮秆植株为止第 1 页 / 共 6 页第二章基因和染色体的关系第 1 节 减数分裂问题探讨1.配子的染色体与体细胞的染色体的区别在于：(1) 配子中的染色体数目是体细胞中的一半；(2) 配子的染色体是由体细胞的每对同源染色体中的一条组合而成的。2.略。旁栏思考题1. 如果配子也是通过有丝分裂形成的，那么配子中的染色体数目和体细胞中的将是一致的。2. 初级精母细胞两极的这两组染色体，非同源染色体之间是自由组合的。3. 在减数分裂 中出现了同源染色体联会、四分体形成、非姐妹染色单体间的互换、同源染色体分离等行为，使细胞两极各有一整套非同源染色体，从而使形成的次级精母细胞中的染色体数目比初级精母细胞的减少一半。上述过程可使配子中的染色体数目减半。再通过卵细胞和精子结合成受精卵的受精作用，保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。上述过程还可以使通过减数分裂产生的配子种类多样化，从而增加了生物遗传的多样性，有利于生物适应多变的自然环境， 有利于生物的进化。4.精细胞的变形是指由精细胞变为精子的过程，其中细胞核变成精子头部的主要部分，高尔基体发育为头部的顶体，中心体演变为精子的尾，线粒体集中在尾的基部形成线粒体鞘。变形后的精子具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力。练习与应用一一、概概念念检检测测1. 2. B 3. C4. (1) 这个细胞正在进行减数分裂。因为细胞中出现了四分体。(2) 细胞中有 4 条染色体， 8 条染色单体。(3) 细胞中有 2 对同源染色体。其中染色体 A 与 C、A 与 D、B 与 C、B 与 D 是非同源染色体。(4) 细胞中 a 与 a，、b 与 b，、c 与 c、d 与 d是姐妹染色单体。(5) 这个细胞在分裂完成后，子细胞中有2 条染色体。(6) 参见教材图 2-2。二二、拓拓展展应应用用1. 根据细胞大小，染色体的形态、位置和数目判断细胞处于减数分裂的哪个时期。2. 不一定。若减数分裂过程中发生异常情况，比如减数分裂时联会的同源染色体，有一对或几对没有分别移向细胞的两极，而是集中到一个次级精（卵）母细胞中，再经过减数分裂形成的精子或卵细胞中的染色体数目，就会比正常的多一条或几条染色体，再例如，在减数分裂过程（无论减数分裂还是减数分裂 ）中，染色体已移向细胞的两极，但因某种原因细胞未分裂成两个子细胞，这样就可能出现精子或卵细胞中染色体数目加倍的现象。如果出现上述现象，受精卵中的染色体数目就会出现异常，由该受精卵发育成的个体细胞中的染色体数目也不正常。由于染色体是遗传物质的载体，生物体的性状又是由遗传物质控制的， 那么当该第 2 页 / 共 6 页个体的遗传物质出现异常时，该个体的性状也是异常的。例如，人的唐氏综合征（又称21-1 体综合征）患者，就是由含有 24 条染色体（其中 21 号染色休是两条）的精子或卵细胞与正常的卵细胞或精子结合后发育成的。3. 精子和卵细胞结合时，头部先进入卵细胞内，精子的头部几乎只保留了细胞核，这就保证了遗传物质能够先进入卵细胞；部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，使精子具备适于游动的能力；人部分细胞质及多数细胞器被丢弃，避免了受精过程中因为不必要的细胞组分而耗费能量；全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部，可以更好地在受精过程中提供能量。精子变形过程中的以上变化都是为受精提供了保证，是进化的结果。探究实践讨论1.根据细胞中染色体的形态、位置和数目来判断。例如，在减数分裂中，先后出现同源染色体联会、四分体形成、各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧、同源染色体分离、移向细胞两极的染色体分别由两条姐妹染色单体组成等现象。减数分裂中期，非同源染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板处，移向细胞两极的染色体不含染色单体。另外，在蝗虫精母细胞减数分裂的过程屮，处于减数分裂的细胞要明显多于处于减数分裂 的细胞。2.减数分裂中期，两条同源染色体分别排列在细胞中央的赤道板两侧，末期细胞两极的染色体由一整套非同源染色体组成，其数目是体细胞染色体数目的一半，毎条染色体均由两条姐妹染色单体构成。减数分裂 II 中期，非同源染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板处，末期细胞两极的染色体不含染色单体。3.同一生物的细胞，所含遗传物质相同，增殖过程相同，同一时刻不同细胞可能处于细胞周期的不同阶段。因此，可以通过观察多个精母细胞的减数分裂，推测一个精母细胞在减数分裂过程中染色体的连续变化。第 2 节 受精作用探究实践讨论1.在减数分裂 中，先后出现同源染色体联会、四分体形成、非姐妹染色单体间的互换、同源染色体分离并移向细胞的两极等行为变化：减数分裂后，细胞中的染色体数目减半。在减数分裂II 中，每条染色体的着丝粒分裂，两条姐妹染色单体随之分开，并分别移向细胞的两极，最终进入两个子细胞。减数分裂产生了多种多样的配子，配子中的染色体数目减半。这为之后通过受精作用使同一双亲的后代呈现多样性，并维持每种生物前后代染色体数目的恒定提供了保证。总的来讲，减数分裂和受精作用共同保证了生物遗传的稳定性和多样性。2.在减数分裂中，非同源染色体的自由组合、联会时非姐妹染色单体间的互换，都会使减数分裂产生多种配子。3.与其他小组交流建构模型的过程，如果条件允许，建议在计算机上制作减数分裂的动态模型。【略略】思维训练第 3 页 / 共 6 页 遗传稳定性 遗传多样性 配 子 形 成减数分裂形成的配子中的染色体数目减半；而且每个配子中的染色体是一整套非同源染色体的组合。在减数分裂过程中，联会时非姐妹染色单体间的互换，减数分裂 时非同源染色体的自由组合，都导致 配子中染色体组合的多样性。 受 精 作 用卵细胞和精子的结合，使受耕卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，生物体的性状是由染色体上的遗传物质控制的，因此，染色体数目的恒定维持了遗传的稳定性。卵细胞和精子的随机结合，进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性，因而增加了遗传的多样性。练习与应用一一、概概念念检检测测1. 2. B 3. D 二二、拓拓展展应应用用1.在形成精子或卵细胞的减数分裂过程中，如果由于某种原因，减数分裂时两条 13 号染色体没有分离而是进入了同一个次级精（卵）母细胞，再经过减数分裂II，就会形成含有两条 13 号染色体的精子或卵细胞；如果减数分裂 正常，减数分裂 II 时 13 号染色体的着丝粒分裂，形成了两条13号染色体，但没有分别移向细胞的两极，而是进人了同一个精子或卵细胞，这样异常的精子或卵细胞就含有 24 条染色体，其中 13 号染色休是两条。当一个正常的卵细胞或精子(含 23 条染色体，其中13 号染色体是 1 条)与上述异常的精子或卵细胞结合成受精卵时，则该受精卵含47 条染色体，其中13 号染色体是 3 条。由这样的受精卵发育而成的个体就是13 三 体综合征患者。2.骡的体细胞中含有 63 条染色体，其中 32 条来自马， 31 条来自驴。由于这 63 条染色体没有同源染色体，导致骡的生殖细胞不能进行正常的减数分裂，无法形成配子，因此骡不能繁殖后代。2.2 基因在染色体上问题探讨1. 因为基因位于染色体上，要测定某个基因的序列，首先要知道该基因位于哪条染色体上。如果要测定人类基因组的基因序列，就要知道包含人类基因组的全部染色体组由哪些染色体组成。2. 人有 22 对常染色体和 1 对性染色体。在常染色体中，每对同源染色体的形态、大小相同， 结构相似，上面分布的基因是相同的或者是等位基因，所以只对其中1 条进行测序就可以了。而性染色体 X 和 Y 的差别很大，基因也大为不同，所以两条性染色体都需要测序，因此人类基因组计划测定了22 条常染色体和两条性染色体 X 和 Y，共 24 条。如果测定 46 条染色体，耗资巨大， 工作量会增加一倍，但得到的绝大多数基因序列都是重复的。思考与讨论 1【提提示示】 假设控制高茎的显性因因用 D 表示，控制矮茎的隐性基因用d 表示，分别标注在染色体上的横线旁（如下图所示）：第 4 页 / 共 6 页思考与讨论 21. 可用 F1的红眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行测交实验，如果后代中出现红眼雌果蝇、 白眼雌果蝇、红眼雄果蝇和白眼雄果蝇这 4 种类型，且数量各占 1/4，再选用其中的白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，如果子代中雌果蝇都是红眼，雄果蝇都是白眼，则可以证明他们的解释是正确的。2.如果控制白眼的基因在 Y 染色体上、且 X 染色体上没有显性红眼基因，白眼雄果蝇与红眼雌果蝇的杂交后代中雄果蝇全为白眼，也不能解释摩尔根的果蝇杂交实验结果。练习与应用一一、概概念念检检测测1. 2. B 3. D 二二、拓拓展展应应用用1.红眼雌果蝇的基因型有 XWXW和 XWXw两种类型，白眼雄果蝇的基因型为XwY。如果基因型为XWXW的红眼雌果蝇与基因型为 XwY 的白眼雄果蝇杂交，则子一代无论雌雄，全部为红眼； 如果基因型为 XWXw的红眼雌果蝇与基因型为 XwY 的白眼雄果蝇杂交，那么子代雌果蝇和子代雄果蝇都是既有红眼，也有白眼，因此无法通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别。2. 这些生物的体细胞中的染色体数目虽然减少了一半，但仍具有一整套非同源染色体，这一套染色体携带着控制该种生物所有性状的一整套基因。3.人的体细胞中染色体数目的变异，会严重影响生殖、发育等各种生命活动，未发现其他常染色体数目变异的婴儿，很可能是发生这类变异后的受精卵不能发育，或发育至胚胎早期就死亡了的缘故。2.3 伴性遗传问题探讨1.红绿色盲和抗维生素 D 佝偻病的基因很可能位于性染色体上，因此这两种遗传病在遗传上总是和性别相关联。2.红绿色盲和抗维生素 D 佝偻病的基因虽然都位于 X 染色体上，但红绿色盲基因为隐性，抗维生素D 佝偻病基因为显性，因此，这两种遗传病与性別关联的表现不同。思考与讨论 11.红绿色肓基因位于 X 染色体上。2.红绿色肓基因是隐性基因。3.1: XbY ；2 : XBXB 或 XBXb1: XBXB 或 XBXb ； 2：XBY； 3: xBxb；4: xby ；5: xBxb；6: xby 。5: xby；6: XbY ；7: XbY；9: xBxB或 XBXb思考与讨论 21. 子女的基因型和表型共有 4 种，即 XBXb（女性携带者）、 XbXb（女性色盲）、 XBY（男性正常）、XbY（男性色盲），且概率都是 1/4。第 5 页 / 共 6 页2. 子女中所有的男性均为色盲，女性均为携带者。练习与应用一一、概概念念检检测测1. 2. C 3. A 二二、拓拓展展应应用用1.（1）AaXBXb（妇），AaXBY（夫）（2） AAXbXb, AAXbXb，AAXbY，AaXBXB， AaXBXb，AaXBY2.如果这对等位基因位于常染色体上，依据子一代的表型，可以推知亲代的基因型为Bb 和 Bb，子一代灰身：黑身为 3 : 1 ；如果这对等位基因位于 X 染色体上，依据子一代的表型，可推知亲代的基因型为 XBXb和 XBY，子一代灰身：黑身也为 3：1，但黑身果蝇全为雄性。因此，要确定等 位基因是否位于 X 染色体上，还应统计黑身果蝇是否全为雄性。复习与提高一、选择题1. A 2. B 3. D 4. C 5. B 二、非选择题1.(1)表型正常的夫妇，后代均正常；夫妇一方是患者，子代患病的概率是1/2 。(或者：已知抗维生索 D 佝偻病基因位于 X 染色体上，如果致病基因为隐性基因，则 1的 X 染色体应携带正常的显性基因，2的一对 X 染色体上均有致病基因，那么不会出现 3的患者，也不会出现 7的正常男性。)（2）不携带。一对等位基因中，只要有一个是显性致病基因，就会表现为患者。（3）选择生男孩。2.是父方，可能是在减数分裂 中复制的 Y 染色体未分开，进入了同一个配子，形成了含有两条Y 染色体的精子所引起的 :，在孕妇的产前诊断中，通过对胎儿的染色体进行分析检查，来预防患儿的出生。3. 性别与其他性状一样，也是受遗传物质和环境共同影响的，性反转现象出现的可能原因是某种环境因素使性腺发生了反转；子代雌雄之比是2 : 1。4.否。孟德尔遗传规律的细胞学基础是减数分裂中染色体的变化，因此，该规律只适用于真核生物。第 6 页 / 共 6 页第 1 页 / 共 3 页第 3 章 基因的本质第 1 节 DNA 是主要的遗传物质问题探讨1.遗传物质应能够储存大量的遗传信息，可以准确地复制，并传递给下一代，结构比较稳定，等等。2.提示：这是一道开放性问题，答案并不唯一，只要提出正确的思路即可。例如，将待定的遗传物质转移给其他生物，观察后代的性状表现，等等。思考与讨论1.细菌和病毒作为实验材料，具有以下优点：（1）个体很小，结构简单，细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳。易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。（2）繁殖快，细菌 2030min 就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。2. 从控制自变量的角度，艾弗里在每个实验组中特异性地去除了一种物质，然后观察在没有这种物质的情况下，实验结果会有什么变化。最大的困难是，如何彻底去除细胞中含有的某种物质（如糖类、脂质、蛋白质等）。3.艾弗里采用的主要技术手段有细菌的培养技术、物质的提纯和鉴定技术等。赫尔希采用的主要技术手段有噬菌体的培养技术、同位素标记技术，以及物质的提取和分离技术等（学生可能回答出其他技术，但只要回答出上述主要技术即可）。科学成果的取得必须有技术手段作保证，技术的发展需要以科学原理为基础，因此，科学与技术是相互支持、相互促进的。练习与应用一、概念检测1. D 2. A 二、拓展应用1.实验表明，噬菌体在侵染大肠杆菌时，进入大肠杆菌内的主要是DNA，而大多数蛋白质却留在大肠杆菌外面。因此，大肠杆菌裂解后，释放出的子代噬菌体是利用亲代噬菌体的遗传信息，以大肠杆菌的氨基酸为原料来合成蛋白质外壳的。2.肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明，作为遗传物质至少要具备以下几个特点：能够精确地自我复制；能够指导蛋白质的合成，从而控制生物体的性状和新陈代谢的过程；具有储存遗传信息的能力；结构比较稳定，等等。第 2 节 DNA 的结构问题探讨1. (1) DNA 是由两条链构成的。它的立体结构为： DNA 是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。(2) DNA 的基本骨架包括脱氧核糖和磷酸，它们排列在DNA 的外侧。(3) DNA 中的碱基通过氢键连接成碱基对，它们位于DNA 的内侧。碱基配对有一定的规律： A 一定与 T 配对；G 一定与 C 配对。2.要善于利用他人的研究成果和经验；要善于与他人交流、合作，闪光的思想是在交流与碰撞中获得的；研究小组成员在知识背景上最好是互补的，对所从事的研究要有兴趣和激情等。第 2 页 / 共 3 页探究与实践1. DNA 虽然只含有 4 种脱氧核苷酸，但是碱基的排列顺序却是千变万化的。碱基排列顺序的千变万化，使 DNA 储存了大量的遗传信息。2. (1)靠 DNA 碱基对之间的氢键维系两条链的偶联；(2)在 DNA 双螺旋结构中，由于碱基对平面之间相互靠近，形成了与碱基对平面垂直方向的相互作用力。3.如从碱基互补配对原则出发去思考。练习与应用一、概念检测1. (1) (2) 2.胞嘧啶 腺嘌呤 鸟嘌呤 胸腺嘧啶 脱氧核糖 磷酸 脱氧核苷酸 碱基对 氢键 一条脱氧核苷酸链的片段 3. C 4. C二、拓展应用根据碱基互补配对原则， DNA 两条链的碱基之间有准确的一一对应关系，保证了遗传信息传递的准确性第 2 节 DNA 的复制问题探讨1.碱基互补配对原则是指 DNA 两条链的碱基之间有准确的一一对应关系，暗示DNA 的复制可能需要先解开 DNA 双螺旋的两条链，然后通过碱基互补配对合成互补链。2.科学研究需要大胆的想象，但是得出结论必须建立在确凿的证据之上。思考与讨论1.细胞分裂一次后，方框中填15N/14N-DNA；细胞再分裂一次后，试管上部的方框中填14N/14N-DNA，试管中部的方框中填15N/14N-DNA。2.假如全保留复制是正确的，第一代的结果：一半的细胞中DNA 是15N/15N-DNA，另一半的细胞中DNA 是14N/14N-DNA；第二代的结果： 1/4 的细胞中 DNA 是15N/15N，3/4 的细胞中 DNA 是14N/14N-DNA。旁栏思考题 第一代只出现一条居中的 DNA 条带，这个结果排除了全保留复制的方式。练习与应用一、概念检测1. (1) (2) 2. B 3. C二、拓展应用1.可能有 6 个碱基发生错误。产生的影响可能很大，也可能没有影响。2.说明果蝇的 DNA 有多个复制起点，可同时从不同起点开始DNA 的复制，由此加快 DNA 复制的速率，为细胞分裂做好物质准备。第 4 节 基因通常是有遗传效应的 DNA 片段问题探讨1. 因为外源生长激素基因整合到转基因鲤鱼的DNA 中，并发挥了促进生长激素合成的功能，而生长激素可使鲤鱼的生长速率加快。第 3 页 / 共 3 页2.导入的是 DNA 分子的一段脱氧核苷酸序列。思考与讨论 11. 生物体内的 DNA 分子数目小于基因数目，生物体内所有基因的碱基总数小于DNA 分子的碱基总数。这说明基因是 DNA 片段，基因不是连续分布在 DNA 上的，而是由碱基序列将其分隔开的。2.可以结合提供的资料来理解，如能够指导相应蛋白质的合成、控制生物体的性状等。“问题探讨”中提到的生长激素基因的遗传效应是使鲤鱼的生长速率加快。3. 基因是有遗传效应的 DNA 片段。思考与讨论 21. 4100个。2.碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA 的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性。 DNA 的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。3.在人类的 DNA 中，核苷酸序列多样性表现为每个人的DNA 几乎不可能完全相同，因此， DNA可以像指纹一样用来鉴别身份。4.不是。基因的碱基序列都有特定的排列顺序。练习与应用一、概念检测1. B2. 【提示】形式多样，用表格、图形、文字均可。示例如下：（1）如图所示：（2）文字：基因是染色体上具有遗传效应的DNA 片段。二、拓展应用1. 最可能采取 DNA 鉴定的方法。因为每种生物的DNA 具有特异性，只有将 “山羊”的 DNA 与斑羚的 DNA 进行比对，才能确定这种 “山羊肉”是否来自国家二级保护动物斑羚。2. 人脸识别技术的前提是每个人都有独特的面部特征，而这些都是由基因决定的，这说明了基因的多样性。复习与提高一、 选择题1. C 2. A 3. A 4. D二、 非选择题1. 形成杂合双链区的部位越多，则 DNA 碱基序列的一致性越高，说明在生物进化过程中，DNA 碱基序列发生的变化越小，因此亲缘关系越近。 2.（1）不同。这表明不同生物的 DNA 中脱氧核苷酸的组成不同，说明DNA 的碱基排列顺序具有多样性。（2）同种生物不同器官细胞的 DNA 中脱氧核苷酸的比例基本相同，这说明同种生物 DNA 的碱基组成具有一致性。这是因为同种生物不同器官的细胞中，DNA 序列是相同的。不同生物的 A、T 之和与 G、C 之和的比值不一致，这说明不同生物DNA 的碱基组成不同，表明了DNA 的多样性。其原因是不同生物在漫长的进化过程中，形成了每种生物特有的DNA 序列。（3）说明生物是由共同祖先进化而来的。第 1 页 / 共 3 页第 4 章 基因的表达第 1 节 基因指导蛋白质的合成问题探讨一种生物的整套 DNA 中储存着该种生物生长、发育等生命活动所需的全部遗传信息，也可以说是构建生物体的蓝图。但是，从 DNA 到具有各种性状的生物体，需要通过极其复杂的基因表达及调控过程才能实现。因此，在可预见的将来，利用DNA 来使灭绝的生物复活仍是难以做到的。思考与讨论 11.可以从所需条件、过程中的具体步骤所表现出的规律等角度进行分析。例如，转录与复制都需要模板、都遵循碱基互补配对原则，等等。其中，碱基互补配对原则能够保证遗传信息传递的准确性。2. DNA 复制所需要的原料是 4 种游离的脱氧核苷酸，所需要的酶是解旋酶和DNA 聚合酶；转录所需要的原料是 4 种游离的核糖核苷酸，所需要的酶是RNA 聚合酶。3.转录时，游离的核糖核苷酸与DNA 模板链上的碱基互补配对。因此，转录成的RNA 的碱基与DNA 模板链的碱基是互补配对的关系。该RNA 的碱基序列与 DNA 另一条链（非模板链）的碱基序列的区别是 RNA 链上的碱基 U，对应在非模板链上的碱基是T。思考与讨论 21.可以从增强密码子容错性的角度来解释，当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸；也可以从密码子的使用频率来考虑，当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码同一种氨基酸可以保证翻译的速度。2.根据这一事实能想到地球上几乎所有的生物都共用一套遗传密码，说明当今生物可能有着共同的起源，或生命在本质上是统一的，等等。练习与应用一、概念检测1. （1） （2） 2. D 二、拓展应用题中的三种抗生素都是通过阻止遗传信息的传递和表达，来干扰细菌蛋白质的合成，进而抑制细菌生长的。具体而言，红霉素影响翻译过程，环丙沙星影响复制过程，利福平影响转录过程。第 2 节 基因表达与性状的关系问题探讨1.这两种形态的叶，其细胞的基因组成是一样的。 2.这两种叶形的差异，可能是由叶片所处的环境因素引起的。思考与讨论 11. 3 种基因转录的 mRNA 分别出现在 3 种细胞中，表明每种细胞只合成 3 种蛋白质中的一种。因此，这 3种细胞中合成的蛋白质种类不完全相同，虽然有些蛋白质在所有的细胞中都合成，但也有一些特定功能的蛋白质只在特定的细胞中合成。2.这一事实说明，细胞中并不是所有的基因都表达，基因的表达存在选择性。第 2 页 / 共 3 页思考与讨论 21.柳穿鱼花的形态改变是因为 Lcyc 基因的部分碱基被高度甲基化，小鼠毛色的改变是因为 AXY基因的前端有一段影响 AXY基因表达的特殊的碱基序列被甲基化。发生在基因或基因前端的甲基化修饰均导致相关基因的表达受到抑制，进而影响性状。2. F1植株同时含有来自植株 A 和植株 B 的 Lcyc 基因。植株 A 的 Lcyc 基因能够表达，表现为显性；植株B 的 Lcyc 基因由于部分碱基被甲基化，基因表达受到抑制，表现为隐性。因此，同时含有这两个基因的F1中，F1的花与植株 A 的相似。F1自交后，F2中有少部分植株含有两个来自植株 B 的 Lcyc 基因，由于该基因的部分碱基被甲基化，基因表达受到抑制，因此，这部分植株的花与植株 B 的相似。3.资料 1 和资料 2 展示的遗传现象都表现为基因的碱基序列保持不变，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种 DNA 甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。基因的碱基序列保持不变，性状发生改变，这表明基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系，基因的表达受到很多因素的影响，体现了基因与性状之间关系的复杂性。批判性思维此问题旨在客观全面地评价基因决定生物体的性状的观点，性状的形成往往是内因（基因）与外因（环境）相互作用的结果，并且环境能够通过对基因或染色体上其他成分的修饰，调控基因的表达，进而影响性状。思维性训练果蝇翅的发育需要经过酶催化的反应，而酶是在基因控制下合成的，酶的活性受温度、pH 等条件的影响。有些同学可能会在表观遗传方面思考，教师应提醒学生表观遗传是能够遗传的，而此段文字中表述的现象并未发生遗传。练习与应用一、概念检测1. （1） （2） 2. C 二、拓展应用1. 这种说法有一定的道理。基因通常是有遗传效应的 DNA 片段，DNA 上特定的碱基排列顺序，蕴含着一定的遗传信息，可类比成组织者（导演），负责整部作品的呈现；蛋白质是生命活动的主要承担者，具体参与细胞的各项生命活动，可类比成执行者（演员）；而性状则是生物体表现出来的形态结构、生理和行为等特征的总和，主要是由蛋白质参与完成的，可类比成呈现方式（作品）。当然，打比方总会有比得不合理之处，因此，只能说有一定的道理。三者之间的关系是：基因通过控制蛋白质的合成控制生物体的性状。2.（1）第一，基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系，存在多对基因控制一对性状和一对基因控制多对性状的情形；第二，核基因在染色体上呈线性排列，因此这些基因有可能位于同源染色体上，导致这些基因控制的性状不遵循自由组合定律；第三，某些植物进行无性生殖，性状传递也不遵循孟德尔遗传规律；第四，个别性状可能是细胞质基因控制或与母本提供的细胞质成分有关。（2 ）科学实验必须是可重复的，只有这样才能说明实验的现象和结果是一种必然规律，而不是偶然发生的。科学实验的可重复性包括两方面：第一，实验样本量足够大，在相同实验条件下要有足够的重复观察次数；第二，任何实验结果的可靠性应经得起独立重复实验的考验，重复实验是检查实验结果可靠性的唯一方法。由于生物多样性的存在，不同生物的背景条件隐蔽且不一致（如山柳菊以无性生殖为主），导致生命世界的很多现象具有独特性，不能用统一的定律解释。因此，生命科学实验的可重复性是有一定前提和条件限制的。3.资料显示：哺乳动物雌雄个体的体细胞中虽然 X 染色体数量不同，但 X 染色体上的基因所表达的蛋白质的量是平衡的，这个过程称为剂量补偿。雌猫比雄猫多出 1 条 X 染色体，由于剂量补偿效应，在胚胎初期，第 3 页 / 共 3 页细胞中的 1 条 X 染色体就会随机发生固缩失活，形成巴氏小体，而且发生染色体失活的细胞通过有丝分裂产生的子细胞也保留相同的染色体失活状态。对于基因型为 XBXo的雌猫，如果体细胞中携带黑毛基因 B的 X 染色体失活，XB就不能表达，而另一条 X 染色体上的 Xo表达，那么由该细胞增殖而来的皮肤上会长出黄色体毛；同理，如果体细胞中携带黄毛基因 O 的 X 染色体失活，则 Xo不表达，XB表达，由该细胞